Contribution à l'étude des transferts thermiques à l'échelle nanométrique : interaction pointe-surface

Cette these aborde la problematique des transferts de chaleur dans les micro et nanoystemes. La premiere partie concerne la conduction thermique dans l'air. La microscopie a force atomique thermique dite SThM est presentee, et la sonde resistive Wollaston est analysee afin de pouvoir etre utilisee a haute temperature. Les pertes thermiques de la sonde dans l'air environnant sont mesurees en fonction de la pression. L'echange thermique entre la sonde chaude et un echantillon froid est determine en fonction de la distance pointe-echantillon. Une modelisation simple de l'experience, avec des lignes de flux paralleles, tend a demontrer un comportement qui devie de la diffusion thermique de Fourier. Une etude numerique mettant en jeu une pointe pyramidale nanometrique est ensuite effectuee a l'aide d'une methode de Monte-Carlo dans le but d'analyser le transport thermique balistique. La seconde partie aborde le rayonnement thermique de champ proche entre les corps metalliques. Il apparait que le transfert radiatif est different de celui des materiaux polaires lorsque les distances entre deux corps sont nanometriques. Ceci n'est pas du a un phenomene modelisable avec l'optique non-locale. Le flux est en fait essentiellement d'origine magnetique et met en jeu des courants de Foucault stochastiques, pris en compte par la contribution dipolaire magnetique dans le cas d'une nanoparticule. Une longueur caracteristique du transfert est l'epaisseur de peau. Elle permet notamment d'expliquer une experience recente. La possibilite de mesurer le rayonnement de champ proche avec le microscope SThM est egalement evaluee.